预处理时间对煤炭生物成气的影响研究

为了研究预处理时间对煤炭生物成气的影响,利用双氧水对寺河地区高阶煤进行预处理,并对预处理过的煤粉清洗干燥后进行生物成气试验。结果表明,经过双氧水处理后煤样的最高产气量是原煤产气量的2倍,而且,并不是预处理时间越长产气效果越好,处理时间太长可能会抑制产气,经双氧水处理过48 h的煤样用于生物成气,成气效果优于其他处理时间的煤样。不同预处理时间的样品产气中的CH_4和CO_2含量随着实验时间的增加逐渐增大,基本都是在实验第5周达到最大值;在整个产气过程中CH_4的生成速率远远高于CO_2的生成速率。     

基于身份的门限签密方案的分析与设计

签密是一个新的密码学构件,能够在一个逻辑步骤内同时实现保密性与认证性.分析了李发根所提出的基于身份的(t,n)门限签密方案的安全缺陷以及验证子签名效率上的不足,在此基础上基于签名批验证算法提出了一个新方案,弥补了李方案的安全缺陷.新方案中,职员在验证t个成员子签名通过时,只需2个双线性对运算,且所需的对运算个数的数学期望值为2(tp+1)(其中p表示成员子签名集合中存在非法签名的概率),而不是李方案所需的2t个.     

外源菌群煤生物气化初步研究:菌群结构、煤种及煤孔(裂)隙

以河南义马煤矿、山西山阴煤矿和双柳煤矿不同煤阶煤为研究对象,利用沼液经逐步驯化得到的外源产甲烷菌群为菌源,在千克级的水平上进行了煤生物气化模拟实验。采用16S rDNA测序对驯化得到的菌源进行初步确定,并研究了驯化菌源对不同煤种的气化效果,采用扫描电镜初步研究了驯化微生物形态与煤孔(裂)隙的可能作用。结果表明,不同煤样外源菌群煤生物气化均存在产气周期,可分为快速、缓慢和抑制3个阶段,而不同煤种气化阶段存在明显差异。16S rDNA测序结果显示,甲烷丝状菌属(Methanothrix)占0.02%,而典型的和煤的骨架芳香结构降解相关的微生物类群占约8%,表明降解步骤是煤生物气化的速控步骤。扫描电镜观察发现,驯化后的菌群以球状和杆状为主,部分微生物进入煤的孔裂隙。当以块状煤为底物长期驯化菌源时,菌群的产气效率明显降低。     

一株鞘氨醇杆菌对低阶煤的降解研究

利用鞘氨醇杆菌(Sphingobium sp.)对硝酸氧化的低阶煤进行降解,并利用紫外-可见分光光度计、气相色谱-质谱联用仪和红外光谱仪对生物降解过程中煤与降解液的化学组成以及降解产物的有机组分进行表征,对生物降解效果和降解机理进行分析。结果表明：鞘氨醇杆菌对煤的降解率达到32%,降解过程中降解液pH值不断升高,最高达到9.0;鞘氨醇杆菌的胞外液对煤具有显著的降解作用,且胞外液对煤的降解率与初始pH值密切相关;高温加热后的胞外液对煤的降解效果明显降低。红外光谱分析结果显示,经鞘氨醇杆菌降解后煤中的羧基官能团和硝基官能团含量明显降低;气相色谱-质谱联用分析结果显示,降解产物主要含有羧酸、醇、醛、酚和杂环类化合物,其中脂肪酸含量最多。鞘氨醇杆菌可通过产生胞外酶和碱性物质对义马低阶煤进行高效降解,降解产物中含有丰富的脂肪酸,经生物降解后煤中氧含量明显降低。     

无烟煤微生物成气中间代谢产物组成及其转化

研究了煤生物成气过程中中间产物的变化规律与成气过程的相互关系。以10 kg沁水盆地山西寺河矿的无烟煤为底物,以寺河矿区煤层气井口出水为菌源,进行了煤生物成气模拟实验,利用气相色谱-质谱联用对不同成气阶段发酵液中间产物进行了分析。实验发现煤生物成气有2个主要的产气周期,芳香环、杂环化合物和苯衍生物在反应初期转化为VFA等,发生在第1个产气周期;而长链烷烃的生成有2个高峰期,分别对应2个产气周期。根据煤生物成气模拟实验中间代谢产物的实验结果,进一步选取乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠、己酸为底物,仍以同一煤层气井口出水为菌源,进行产气实验模拟,结果显示乙酸、丙酸、丁酸可以产气,而己酸则对成气呈现抑制作用。以底物计算甲烷产生效率为丁酸丙酸≈乙酸,丁酸约为乙酸和丙酸的4倍;而以碳数计算时甲烷产生效率则为丁酸乙酸丙酸,丁酸约为乙酸的2倍,说明不同的有机酸产甲烷时可能存在有机酸碳数奇偶性的差异。以上结果表明,VFA和长链烷烃在煤生物成气中发挥着重要的作用,而有关煤生物成气中VFA和长链烷烃的生成和转化以及其对成气的影响尚需进一步研究。     

自动化仪表安装调试关键技术研究

自动化仪表是一种先进的仪器设备,在生产过程中具有不可替代的作用。为使其作用得以最大限度的发挥,必须确保自动化仪表的安装及调试质量。基于此点,本文首先对自动化仪表安装的关键技术进行分析,在此基础上对自动化仪表的调试要点进行论述。期望通过本文的研究能够对自动化仪表安装质量的提升有所帮助。     

废弃油脂促进褐煤转化生物甲烷效果与机理

为提高褐煤转化生物甲烷的效率，探讨废弃油脂与褐煤混合发酵的产气效果，采用NMR碳谱、三维荧光及宏转录组学分析转化效率变化的的内在机理，研究结果表明，废弃油脂的添加促进褐煤的累计甲烷产量增加了3.89倍，单位甲烷产量达到31.2 mL。褐煤中脂肪族碳相对含量降低11.4%，类富里酸酚羟基、酮羰基、羰基等基团含量增加明显。同时微生物菌群高峰期时活性产甲烷古菌例如Methanothrix, Methanoculleus占比增长50%以上。糖苷水解酶、脂肪酰辅酶A脱氢酶等与碳水化合物及脂肪酸降解相关的酶丰度增加明显。废弃油脂添加使乙酸及CO₂转化甲烷途径分别占比59.2%、40.4%，甲酰甲烷呋喃脱氢酶以及乙酸激酶等功能性酶也得到提升，促进了生物甲烷的转化。褐煤中脂碳率降低表明了在厌氧发酵中微生物菌群更易与褐煤中碳骨架大分子结构中脂甲基碳、芳香甲基碳、亚甲基及甲氧基等发生生物化学反应转化甲烷。高峰期厌氧发酵液相中生物可降解有机分子含量增加，其来源于微生物作用在褐煤有机质中致使微生物发生生物化学反应产生酚羟基、酮羰基等易于合成甲烷的小分子物质。废弃油脂添加可显著改变微生物群...